【C语言】明析部分C语言内存函数

1.memcpy

2.memmove

3.memset

4.memcmp

以下都是内存函数，作用单位均是字节

1.memcpy

memcpy是C/C++语言中的一个内存拷贝函数，其原型为：

void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n);目标空间（字节）  源空间（字节）  拷贝个数

该函数的功能是将源地址src开始的n个字节内容复制到目标地址dest开始的内存空间。

使用memcpy函数需要注意以下几点：

要确保目标地址dest有足够的空间来存放从源地址src复制过来的数据，否则可能会发生内存溢出。
要确保源地址src和目标地址dest指向的内存内容是可读写的。
在使用该函数时需要注意边界情况，即源地址src和目标地址dest的有效数据范围。

接下来，我们观察memcpy函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {const char* src = "Hello, memcpy!";char dest[20];// 复制字符串到dest中memcpy(dest, src, strlen(src) + 1);// 输出复制后的字符串printf("Copied string: %s\n", dest);return 0;
}

程序运行结果：

Copied string: Hello, memcpy!

很显然，源字符串“Hello, memcpy!”已成功被复制到了目标字符数组dest中。

现在，我们来观察memcpy函数的实现方式：

//Memcpy
#include<stdio.h>
#include<assert.h>void* Memcpy(void* dest, const void* src, size_t byte_num) {assert(dest && src);char* ptr_1 = (char*)dest;const char* ptr_2 = (const char*)src;while (byte_num) {*ptr_1 = *ptr_2;ptr_1++;ptr_2++;byte_num--;}return dest;//返回指向目标内存块的指针。
}int main() {int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };int src[] = { 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8 };Memcpy(arr, src, 15);for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

2.memmove

memmove函数与memcpy函数功能相似，但是memmove函数会考虑源地址和目标地址重叠的情况，它会根据具体情况采取不同的拷贝方式，避免数据错误或内存访问冲突。

接下来，我们观察memmove函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str[50] = "Hello, memmove!";char buffer[20];// 复制数据到buffer，源和目标地址重叠memmove(str + 7, str, strlen(str) + 1); // 输出复制后的字符串printf("Copied string: %s\n", str);return 0;
}

很容易发现，memmove函数可以作用于同一个函数

我们再看看该函数的模拟实现：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t n) {char* d = (char*)dest;const char* s = (const char*)src;// 判断源地址和目标地址是否有重叠if (d < s) {for (size_t i = 0; i < n; i++) {d[i] = s[i];}} else if (d > s) {for (size_t i = n; i > 0; i--) {d[i - 1] = s[i - 1];}}return dest;
}

my_memmove函数和标准的memmove函数功能类似，可以处理源地址和目标地址重叠的情况。如果源地址在目标地址之前，就从源地址前往后复制数据；如果源地址在目标地址之后，就从源地址后往前复制数据。

3.memset

memset函数是C标准库中的一个函数，用于将一块内存空间的内容全部设置为指定的值。

接下来，我们观察memset函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str[50];// 初始化str数组为0memset(str, 0, sizeof(str));// 打印初始化后的字符串printf("Initialized string: %s\n", str);return 0;
}

Initialized string:

在这个例子中，我们先定义了一个字符数组str，然后使用memset函数将str数组内的内存空间全部设置为0。最后打印出初始化后的字符串内容，因为全部设置为0，所以输出结果为"Initialized string: "。

memset函数通常用于在初始化数据结构或清空内存块时设置初始值，例如清空一个数组、结构体或其他内存区域的内容。

我们再看看该函数的模拟实现：

void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num) {unsigned char* p = (unsigned char*)ptr;for (size_t i = 0; i < num; i++) {p[i] = (unsigned char)value;}return ptr;
}

这个模拟实现的my_memset函数功能类似于标准的memset函数，通过将内存空间中的每个字节设置为指定的值来实现初始化。传入的参数包括要初始化的内存位置的指针 ptr，要设置的值 value，以及要初始化的字节数 num。循环遍历内存空间，将每个字节设置为指定的值。最后返回指向初始化后的内存空间的指针。

4.memcmp

memcmp是C标准库中的一个函数，用于比较两块内存区域的内容。

接下来，我们观察memset函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str1[] = "Hello";char str2[] = "World";int result = memcmp(str1, str2, 5);if (result == 0) {printf("str1 and str2 are equal.\n");} else if (result < 0) {printf("str1 is less than str2.\n");} else {printf("str1 is greater than str2.\n");}return 0;
}